寺河井田采空区下伏煤层应力特征及其对煤层气开发的影响

采用过采空区的煤层气井抽采下伏煤层甲烷可以降低矿井瓦斯灾害风险、实现煤与煤层气共采，具有良好的应用前景。采空区下伏煤层应力分布是过采空区煤层气井开发效果的关键影响因素之一，而目前相关的研究鲜有报道。以山西晋城矿区寺河井田东区为例，基于地应力测试与压裂施工数据，分析了3号煤采空区下伏煤层应力、压裂工艺参数特征及采动井的产气效果。结果表明，研究区未采动的3号煤层应力为走滑断层应力机制，即最大水平主应力S_Hmax>垂直应力S_v>最小水平主应力S_hmin,其向斜轴部存在应力集中，最小主应力及压裂施工压力高，破裂压力与施工压力之差较小；而3号煤的开采导致采空区下伏的9号、15号煤层的上覆荷载降低，3号煤层采空区下伏的9号、15号煤层水平应力与垂向应力之比高于未采动煤层；未采动井的破裂压力与施工压力之差为-4.9～11.7 MPa,平均值为2.14 MPa;采动井的破裂压力与施工压力之差为0.5～18.0 MPa,平均值为7.1 MPa;采动煤层的破裂压力与施工压力之差明显大于未采动煤层，采动煤层的破裂压力梯度高于未采动...     

深孔爆破成井技术在三道庄钼矿的试验与应用研究

洛钼集团矿山公司三道庄矿区由于历史原因,露天开采境界地下内存在的采空区已危及矿山公司的正常安全生产,阻碍了洛钼集团可持续发展。为解决这一重大问题,经过充分调研和多方论证,认为深孔一次爆破成井技术是解决此类采空区难题唯一的经济上合理、技术可行、安全可靠的手段与途径。深孔爆破成井实现与采空区顶板的贯通,使采空区边岩稳定,顶岩暴露面积缩小,确保了采空区的稳定;保证了台阶正常推进。     

水泥粉煤灰浆液充填法在采空区公路路基治理中的应用

地下空洞给采空区范围内的公路施工建设带来了巨大挑战。以国道丹阿公路黑山村至鸡西段改扩建工程为例，将水泥粉煤灰浆液充填法用于采空区公路路基治理中，制定了科学的工艺流程和施工措施，并对注浆施工过程严格监控，解决了拟建路线后续的地表移动与变形问题，为道路通车后的安全运营提供了保障。     

水工建筑物下伏采空区稳定性评价及治理措施研究

位于煤矿采空区上的水工建筑物，存在采空引起的沉陷问题，沉陷使采空区上覆岩层的围岩失稳，使地表变形呈现裂缝、塌陷台阶等不同型式的地质灾害，导致建筑物受损，并影响其安全稳定性，使工程建筑物不能发挥其功能。为此需对采空区进行勘察研究，研究其垮落型式和垮落体体积，在此基础上采用概率积分法，对建筑物下伏采空区引发的地表变形进行计算预测，分析评价剩余变形量的稳定性，确定建筑物下伏采空区治理标准，研究采空区的治理范围、防治措施、施工方法，提出质量控制要求。通过垂直钻孔、全胶结法灌浆充填的方法对深层煤炭采空区进行治理，用钻孔检测等多种方法对治理后的采空区进行检测，其倾斜值、曲率值、水平变形值、水平移动值和下沉量均小于采空区场地变形允许值。说明对剩余空洞体灌注混凝土的治理方法达到了预期效果，可以为同类采空区治理工程提供借鉴经验。     

煤矿采空区地表变形评价中的数值模拟分析

采空区的地表变形评价是煤矿灾害评价中的关键问题之一.目前主要是利用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的概率积分法计算地表变形,但其预测结果往往与实际不符.该文以秀房沟煤矿为例,利用概率积分法和三维数值模拟法分别对其采空区地表变形进行预测,结果表明数值模拟法的预测结果比概率积分法的预测结果更接近于实际.结论证明数值模拟法能更好地克服概率积分法中的一些局限,对采空区地表变形的预测效果更佳,可用于煤矿采空区的地表变形评价.     

闭坑矿山地灾治理及生态修复新思路探讨

以江苏省连云港市新浦磷矿为例,阐述了矿山闭坑期间地灾治理及生态修复工程的重要意义、实施的新思路及可行性。根据该矿的实际情况,可采用尾矿充填技术处理井下采空区。建议在矿山闭坑过程中主动进行地灾治理及生态修复,避免采空区出现大面积塌陷,从根本上预防地质灾害的发生,从而为土地利用的多样性创造条件,将生态保护和经济发展相结合,可获得良好的生态效益与社会效益。     

老矿山残矿资源回收方案设计中三维探测及建模技术的应用

目前我国绝大多数中小型老矿山残矿回收面临一系列问题，包括资料缺失无法准确判定老采空区及剩余资源位置，无法准确掌握剩余资源形态及可回收量，回收方案设计与实际资源相差较大等。通过将三维探测及建模技术应用于老矿山残矿资源精准定位及回收方案设计中，有助于解决以上问题。以福建浦城屏峰硫铅锌矿为例，通过对老采空区采用三维激光扫描构建采空区三维模型，结合三维建模计算，构建了目前可回收的剩余资源三维模型。通过模型划分及切割，按照矿体实际形态，在三维模型中布设采切及穿孔工程，并将其导入平面施工图中，不仅可以减少设计工作量，而且能够精准匹配矿体，减少设计偏差。由于周边存在大量老采空区，为保障安全，在采空区及剩余资源精准三维模型的基础上，制定了采空区稳定性监测方案，布设了监测传感器，保障了资源回收安全。     

罗河铁矿采空区三维激光扫描及应用分析研究

针对传统采空区探测依靠全站仪测量存在劳动强度大、测量结果不准确等问题,采用BLSS-PE矿用三维激光扫描系统对罗河铁矿45-3^#和47-3^#采空区进行了现场扫描,构建了采空区三维实体模型,并在此基础上计算了采空区体积,说明了传统统计方式存在的不足;计算了矿房的超欠挖体积,为准确量化矿房损失率和贫化率提供了基础数据;基于采空区边界进行了二步骤回采设计,说明了采空区边界对于降低矿房损失贫化的重要意义。     

露天采场高陡边坡下深部采空区的爆破处理研究

鞍本地区是我国最大的BIF型铁矿集中分布区,其铁矿资源量/储量约占全国总量的1/4,但由于日伪时期的掠夺式开采和矿业整合开发前的无序开发利用,在一定深度空间内遗留了大量隐伏采空区,为后期实现规模化露天开采带来极大的安全隐患,成为制约露天铁矿资源安全高效开采的难题。以弓长岭露天铁矿大砬子采区高陡边坡下的深部采空区为研究对象,利用LS_DYNA软件进行采空区的安全爆破模拟研究,结合现场深部采空区爆破参数试验结果,提出了采用孔中起爆处理采空区的方法,具体参数设置为空区预留顶板厚度3 m,孔间延期时间42 ms,排间延期时间75 ms,平均炸药单耗0.237 kg/t。在上述分析的基础上,针对大砬子露天采场高陡边坡内的深部不规则多层采空区提出了分层、分区安全爆破处理的技术方案,且空区边界用切割爆破方法处理,爆破处理效果良好,采空区得到了安全有效治理。